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中英科技合作迈向“白金时代”为世界农业发展贡献力量

中英可持续农业创新协作网SAIN(2008-2016)成立八周年成就回眸及展望

2017-02-22 17:28:00   

2008年11月10日,中英可持续农业创新协作网揭牌仪式在北京举行

什么是中英可持续农业创新协作网 

中英可持续农业创新协作网(SAIN)是2008年由中国农业部,英国环境、食品与乡村事务部以及英国国际发展部联合成立的组织,是中英两国政府为了给双方可持续农业合作提供一个统一的运行框架,旨在为中英可持续农业和粮食安全的发展与完善提供统一的和作平台。“中英可持续农业创新协作网”设管理委员会,秘书处与4个工作组。管理委员会为协作网的工作提供战略性指导,审核协作网的工作重点与年度工作计划,在国内及国际范围内指导和支持协作网。秘书处负责协作网活动的日常管理,支持工作组和管理委员会的工作。中国秘书处设在西北农林科技大学,由同延安教授负责,英国秘书处设在东安吉利亚大学,由吕悦来教授负责。四个工作组,也就是确定了协作网的四个优先发展领域。第一是土壤、肥料与环境;第二是生物能源;第三是气候变化;第四是循环农业。

SAIN的职责及工作目标

1、建立稳定的中英科技创新合作机制,实现中英双方、科学家、企业间的无障碍沟通与交流,互访与合作,共同培养科技创新的高层次人才队伍。

2、推进产学研合作与技术转移,促进政策方法、科学技术等领域的研究成果向实践转化。

3、建立服务型科技创新合作平台,为中英联合实验室、联合研发中心、联合孵化基地等合作项目提供平台支撑。

4、积极参与国际农业创新合作,拓展合作领域,培养新的合作伙伴关系。

中英可持续农业创新协作网(SAIN)十大项目成果展示(2008~2016

改进养分管理,减少非点源氮污染

该项目以养分资源综合管理为理念,以肥料高效利用为宗旨,在保证作物高产的前提下,尽量减少肥料用量,达到资源高效利用与环境友好,同时,减少过量氮肥对环境污染产生的压力。

项目在陕西进行研究与示范,每年有30个农户参与小麦、玉米作物试验示范。结果显示,与农民习惯施肥相比,小麦氮肥用量每公顷减少了70公斤,产量却增加185公斤,玉米氮肥用量每公顷减少了155公斤,产量增加298公斤,年增收1760元/公顷。

中国有机肥合理利用项目

该项目以中国代表性的3个省/市(江苏、陕西、北京)为研究对象,评价了中国当前在有机肥利用方面的状况,有机肥养分供应状况的有效手段,养殖业规模的扩大对畜禽粪便产生数量、贮存方式及施用以及养分有效性的影响;评述了已有的指导农户合理施用有机肥的方法和技术;归纳了影响中国当前农业生产中施用有机肥的可能的障碍因素;同时分析了畜禽粪便做成商品有机肥,兼具环境保护和农业生产双重任务的潜力。

通过中英两国研究者的有效合作,为进一步评价不同种类有机肥养分含量及其养分释放特性的有效方法提供了理论依据及技术方法,为制定有关机废弃物利用的政策等提供了参考,极大地推动了中国有机肥养分资源的合理利用与推广。

硝酸盐污染控制及氮素高效利用技术研究与示范

该项目发现了陕西3个生态区土壤剖面硝酸盐累积与地下水污染问题,揭示了超量施用氮肥与大水漫灌是引发地下水硝酸盐污染的主要因素。项目研究了氮肥用量及施用时间、灌溉、降水、磷肥施用及秸秆还田等与土壤硝酸盐累积的相互关系;发现了硝酸盐的淋移与土壤粘粒关系密切;明确了土壤剖面的硝化作用与动力学特征、土壤硝酸盐的运移特点以及剖面累积硝酸盐的去向。集成了氮肥后移、冬小麦-夏玉米轮作区施肥一体化管理、基于环境氮输入的氮素平衡管理等控制土体中的硝酸盐淋移的技术措施,有效缓解了农业生产与环境保护的矛盾。

该成果氮肥利用率提高10%~20%,作物增产5%左右,亩节约氮肥3.0~5.2千克,2010~2013年累计推广215万亩。

苹果园土壤养分综合管理技术研究与应用

该项目通过连续多年田间试验与长期定位试验,探明了陕西红富士苹果树多种营养元素的吸收、转运和分配规律,定量分析了氮磷钾及微量元素对苹果产量、品质和经济效益的影响,提出了合理施用化肥对提高苹果产量、改善品质具有显著效果。项目提出了在苹果膨大期之前进行营养诊断施肥的新方法;提出了富士苹果养分管理的基本原则,研制出不同产量水平下的苹果专用肥配方,形成一套完整的苹果园土壤养分综合管理技术体系。

该项目技术的应用可增产苹果1.9t/hm2、产量提高8.5%以上,且使苹果品质和外观有明显改善;同时,苹果产值增加6885元/hm2,氮肥用量减少138kgN/hm2,纯效益增加5160元/hm2。项目实施期间,累计示范推广面积4万公顷,新增总效益2.3亿元,经济、社会和生态效益显著。

小麦施肥指标研究与配方肥料推广获陕西省农业技术推广成果一等奖

该项目系统分析了陕西全省农户小麦施肥状况、土壤样品化验、“3414”肥料试验和肥效对比试验资料,并建立数据库;形成了陕西省小麦土壤养分丰缺指标、分区施肥方案和配方肥料大配方以及肥料利用率、最佳施肥量与配比等指标体系。项目采用“五结合”创新方式,促进了小麦施肥技术推广;推行“农企对接”五种模式,促进了配方肥料推广;实行“五同步”组织管理新模式,提升了项目实施质量。

内加热连续式生物质炭化技术装备与生物炭应用研究

该项目通过引进英国先进的生物质热裂解转化生物碳理念和技术,开展秸秆热裂解转化生物炭技术引进与研究工作,通过消化吸收再创新,解决制约我国生物能源和生物炭产品生产系统及其应用的关键技术问题,培育生物能源新兴产业,对延伸农业产业链,增加农民收入,改善生态环境,保持土壤可持续利用和农业可持续发展。

中英专家借鉴英国先进的生物质热裂解转化生物炭理念技术,结合中国生物质原料特性,研发了内加热连续式生物质碳化设备中试装置,开展了不同特性生物炭改良土壤、农作物增产和固碳增汇技术研究,成效显著。研发的内加热连续式生物质炭化工艺实现了生物炭连续生产和热解可燃气的有效回用,解决了目前生物质炭化设备普遍存在生产率较低、能源消耗大、原料适应性差等技术问题。

该项技术已通过农业部科技成果鉴定,主要技术经济指标达到国际先进水平。

中国和撒哈拉以南非洲生物炭的适用性:社会经济与生物物理学适应

该项目着手开发并测试一个集成的工具和框架,以评估不同生物炭和在特定的生物物理和社会经济状况下应用方法的适用性和可行性。研究人员在江苏、河南、云南、黑龙江等省进行了大量的调查走访,调查研究了生物炭生产中劳动力和经济相关的各个方面有重大意义。

研究人员采用线性优化模型和定性数据,研究生物炭在四个截然不同的中国农业系统中的微观经济学和社会适应性。结果表明,商业化生产生物炭作为独立的农业投入是不经济的,但是农场生产的生物炭在其中一个案例研究中显示潜力。这表明中国生物炭研究应走出纯生物炭的农场生产和应用,转而朝向复合生物炭无机肥料产品。

中国农业和水资源减排潜力研究

最近研究表明,中国粮食生产可能会受到气候变化和其他社会经济综合因素的威胁,受到农作物需水量和非农业用水需求不断增加的双重制约,水资源供应成为发挥作物生长潜力的重要限制因素。

该项目评估、描述了气候变化对中国农业的主要影响,构建了中国为发展可持续农业的适应政策情景,通过案例分析,对农业用水中的能源消耗进行了初步估计,将能源消耗纳入适应气候变化政策。

中国农业对气候变化的脆弱性及适应能力建设

适应气候变化是当务之急,放任气候变化而置之不理会产生巨大风险,造成不可预见的后果。该项目成员采用小组座谈和调查问卷的方式进行了“农户对适应技术需求调研”农户已经认识到当地气候的变化,且在政府农业技术推广部门的支持下,已经通过调整种植方式应对气候风险。以江苏省为典型的案列,使用成本效益分析方法和IPCC推荐的温室气体估算方法评估比较了3种种植方式(人工插秧、机械插秧和直播)的水稻在麦稻轮作复种“两晚”模式(水稻晚收、小麦晚播)下的社会、经济和生态效益。结果表明:机械插秧和水稻直播节省更多劳动力;水稻人工插秧与麦稻“两晚”相配合的种植模式是减缓和适应气候变化的较优选择。

加强保护和利用栽培植物野生近缘种以促进可持续发展和减缓气候变化的影响

全球气候变化可能会为粮食安全带来严重威胁,充分利用栽培植物野生近缘种所蕴含的基因资源,延缓全球气候变暖的不利影响,是保证粮食安全的一个重要途径。中英专家调查了中国栽培植物野生近缘种的现状与分布,通过研究中国原产的野生近缘种及其对育种的贡献,利用空缺分析,考虑到这些野生近缘种受濒危的情况,鉴别和确定了需要优先保护的物种,并推荐了需要优先保护的栽培植物野生近缘种的清单。同时,初步完成了水稻、大豆、葡萄野生资源分布数据的收集和保护空缺的分析,并根据植物的生长特性和生境,预测了葡萄野生近缘种的潜在分布区,同时根据未来气候变化趋势,预测了野生种群在未来的分布和特点,为栽培植物野生近缘种的保护策略提供参照。

借鉴英国循环农业政策、技术和经验,助力我国农业可持续发展

改革开放以来,中国农村经济取得长足发展,农业集约化程度不断提高的同时,也带来了畜禽粪便、秸秆等农业废弃物的增加和化肥、农药、农膜等外部投入品使用量的增长,对农业可持续发展构成严重威胁。

中英可持续农业创新协作网第四工作组通过比较研究中英两国农业环境保护、循环农业政策与技术,在多地已开展循环农业示范工作,为当地农民提供政策咨询、技术转移、项目指导等一系列服务。

工作组通过借鉴英国面源污染防治方面技术措施和政策经验,深入剖析我国面源污染防治现状和存在的问题,提出了适宜我国国情的农业面源污染防治技术措施和政策,并在天津宝坻、江苏苏州、河北唐山等地通过政策建议、技术推广和项目指导多种形式开展了循环农业示范工作。

对中国未来农业温室气体排放和减缓的估计

作为人为温室气体排放最主要的排放源,农业占全球温室气体总排放量的10%~20%。该项目的宗旨是在保证人口粮食安全的前提下减少中国农业温室气体排放、增加农田土壤碳汇;并为科学家、政策制定者和农民之间的政策实施和知识交流提供科学基础、政策指导和政策支持工具。

项目实施后,建立、完善了农田土壤有机质、温室气体及产生的长期观测数据库;重新评估了中国农业固碳潜力;基于美国开发的DayCent模型框架修正完善了稻田甲烷排放的子模型;采用农村调查和农村统计资源分析,构建了中国农业碳足迹数据库;项目组与企业合作,研发了秸秆高效收集、减密度储存、低成本运输和多联产热解炭化及其产品农业应用技术途径,开发了生物炭肥。

中英低碳农业项目

该项目于2009年4月正式启动,到2012年3月止,为期三年。项目目标是帮助国家和省级决策者制定和实施改善养分管理、寻求降低温室气体直接和间接排放、延缓气候变化的措施。以合理施用氮肥为重点,同时考虑种植业和养殖业的相互关系以及改善粪肥管理和有机肥生产的潜力。

专家经过综合分析欧美国家发展经验以及中国过量施肥的原因,总结出以下六方面的减排技术。

项目组积极与各方面专家、相关管理者协商,探讨中国氮肥减排的政策和技术措施。2009年至2012年,项目组共组织7次专家研讨会,共有约200名专家参与。项目组也积极与省级政府合作,选取了江苏、山东、吉林、陕西4个具有代表性的省份进行重点研究,针对其特点给出符合项目省实际发展情况的政策建议。

在项目发展期间,氮肥行业节能减排开始作为全国重点工作,2010年国家开始对氮肥生产采取限制措施;在农业生产中,减少氮肥投入已经成为主旋律。2013年,中央一号文件明确提出要启动高效缓释肥料补贴试点工作。在地方政府中,北京市于2011年成立了我国首个低碳农业协会,全国低碳农业迅速发展。 

中英农业科技创新合作再上新台阶

——中英农业科技创新合作框架协议解读

为什么要展开合作

1、统筹设计并组织推动中英两国农业科技创新合作。

2、加强中英政府、大学、院所、企业等之间的沟通、协调与交流。

3、促进建立中英间长期稳定的农业科技创新合作关系。

重点合作领域包括哪些

中国科技部与英国创新署拟重点开展农业大数据、农业生物技术、智能农业、营养与健康4个领域的科技合作。各领域的合作重点包括:

农业大数据

主要包括:农业大数据前沿基础及关键技术开发等科技合作研究、软硬件产品合作开发、技术规范和标准合作制定、公共服务平台的联合建设、应用示范经验的推广交流合作、农业数据资源建设与挖掘利用、应用示范经验推广交流、产权创新模式及应用等重点合作领域。

农业生物技术领域

主要包括:功能基因组学与作物品种设计技术、基因组定向编辑与作物改良技术、代谢组学与作物的代谢工程、氮磷高效利用与土壤和水净等重点合作领域。

智能农业领域

主要包括:智能农业装备发动机环保、节能、高强化、远程运维和故障诊断,装备拖拉机传动、智能化控制、机群联合等重点合作领域。

营养与健康领域

主要包括:食品加工过程食品组分结构与功能调控、个性化营养健康食品设计与制造、益生菌、益生素与肠道微生态调控技术等重点合作领域。

政策及成果转化和产业化

主要包括:农业技术产业化贸易政策、农业创新中的知识产权管理、科技成果转化和产业化等重点合作领域。

合作方式都有哪些

1、建立农业科技创新合作协调机制,统筹设计、规划科技创新合作的领域、合作单位、合作机制,确保合作对提升双方科技支撑作用发挥重要作用。建议在英国创新署农业创新中心和中国国家科技部中国农村技术开发中心分设科技合作办公室,具体负责双方科技创新合作的组织协调工作。

2、建立科技创新对话机制,实现中英双方政府、科学家、企业间的无障碍沟通与交流。

3、鼓励在双方感兴趣的领域,建立中英科学家开放式科技创新研发平台。

4、推进产学研合作与技术转移,促进形成若干领域农业科学技术创新的企业等联合实体。

5、继续加强中英双方科技管理人员、科学家和企业家等之间的交流、互访与合作,共同培养科技创新的高层次人才队伍。 

英国创新署简介

英国于2004年成立技术战略委员会,2014年8月更名为创新署,主管科技创新,是英国商业、能源与工业战略部下属的公共机构。创新署为促进英国的科技创新采取了很多举措,包括营造创新环境、鼓励企业加大研发投入、帮助企业获得贷款、进行直接投资等方式,并始终贯彻一条主线:政府只是科技创新的“推手”,在资源配置、经费使用、项目评审和成果评价等环节放手让市场“说话”,试图解决行政手段包揽的“高风险”等问题。

借鉴英国政策管理发展我国环境友好型农业

中英可持续农业创新协作网(SAIN)成立八年来,共发行了14项政策简报。该政策简报借鉴英国政府农业管理方面的政策措施,结合中国农业存在的实际问题,提出可供参考的政策建议。这里仅列出14项政策简报的标题,如需详细了解政策简报内容,可查询协作网网页http://www.sainonline.org/index.html。

SAIN政策简报第十四期:中国和英国的农业面源污染防控措施及政策导向;SAIN政策简报第十三期:如何推广优化的养分管理措施——农民与科技工作者的知识、态度和实践;SAIN政策简报第十二期:中英两国农业养分管理效率不足且造成环境威胁;SAIN政策简报第十一期:中国施肥现状与建议;SAIN政策简报第十期:畜牧业肠道甲烷减排的技术措施研究;SAIN政策简报第九期:中国农田和草原温室气体减排的技术选择;SAIN政策简报第八期:中国农业温室气体减排措施的经济潜力;SAIN政策简报第七期:农民如何应对气候变化风险;SAIN政策简报第六期:提高粪肥养分管理有助于中国的可持续集约化;SAIN政策简报第五期:中国减氮增效、节能减排的政策与技术策略;SAIN政策简报第四期:中国的栽培植物野生近缘种攸关粮食与农业的未来;SAIN政策简报第三期:水资源部门能源消耗中的温室气体排放;SAIN政策简报第二期:改善氮肥管理、保障粮食安全、促进环境友好;SAIN政策简报第一期:改善农业养分管理-中国低碳经济计划中不可忽视-中国低碳经济计划中不可忽视的机遇。

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